косвенный нагреватель воды что это
Бойлер косвенного нагрева: для чего нужен
В частных и загородных домах, где установка электроводонагревателей невыгодна из-за высокой стоимости электроэнергии, часто используют бойлеры косвенного нагрева, обеспечивающие нужды потребителей в горячей воде. Накопительный бак с теплообменником, запитывающимся от автономного котла отопления отлично справляется с нагревом большого количества жидкости без дополнительных энергозатрат и обеспечивает бесперебойную подачу горячего потока в нужном объеме и заданной температуры.
Несмотря на все эти достоинства, многие владельцы загородных домов нередко считают приобретение косвенного бойлера излишней тратой денег и отдают предпочтение другим вариантам. Например, двухконтурным котлам, справедливо полагая, что они стоят дешевле и занимают меньше места, обеспечивая жилье сразу и ГВС, и отоплением. В этой статье мы расскажем, для чего нужен косвенный бойлер и чем он лучше остального оборудования.
Принцип действия прибора
Ключевое отличие бойлера косвенного нагрев от других видов накопительных водонагревателей — отсутствие собственного нагревательного элемента. Визуально это тот же резервуар, но внутри вместо ТЭНа или газовой горелки стоит теплообменник, подключенный к внешнему источнику тепла — контуру котла, системе центрального отопления или солнечному коллектору.
Теплоноситель, циркулирующий по трубопроводу, постоянно подогревает воду в баке до заданной температуры, не затрачивая при этом дополнительных энергоресурсов. При условии, что резервуары косвенного бойлера обычно на 300-400 литров, владелец дома значительно сэкономит на оплате газа или электроэнергии.
Плюсы и минусы оборудования
Помимо энергонезависимости приборы имеют и другие достоинства:
Минус такой конструкции — нагрев жидкости происходит только при поступлении тепла извне. Прибор не может работать, когда отопление отсутствует, и бойлер косвенного нагрева становится не нужным. Многие производители компенсируют этот недостаток, предлагая усовершенствованное оборудование с встроенными ТЭНами. В период, когда нет отопления или невозможно использовать альтернативный источник энергии, вода нагревается с помощью электрического нагревателя, как в типовых электроводонагревателях.
Посмотрите подробное видео, как работают разные типы бойлеров косвенного нагрева:
Устройство косвенных бойлеров разных видов
Вне зависимости от типа бойлер представляет собой резервуар, заключенный в декоративный корпус из нержавеющей стали, пластика или металла с эмалью. Внутренний накопительный бак может быть:
Покрытие из керамики и эмали обеспечивает защиту бака от коррозии, что продлевает срок эксплуатации резервуара. Однако наиболее долговечны нержавеющие и титановые емкости, они прослужат до 7-12 лет. В качестве дополнительной антикоррозийной защиты в емкости устанавливается магниевый или титановый анод.
Между корпусом и накопительным баком устроен слой теплоизоляции из пенополистирола или полиуретана, снижающий потери тепла в резервуаре до 2-3°С за 24 часа.
Каждый прибор предусматривает возможность присоединения труб с теплоносителем, входа холодной и выхода горячей воды, для чего бойлер косвенного нагрева оснащается соответствующими патрубками.
Внутреннее устройство оборудования зависит от его типа.
Приборы со змеевиком
Наиболее распространены приборы теплообменником из стали или латуни, по которому проходит теплоноситель. Первый вариант отличается длительным сроком службы, второй эффективнее в нагреве и легче чистится от накипи. От количество витков змеевика зависит скорость нагрева воды — чем их больше, тем быстрее прогревается жидкость.
Принцип работы оборудования: теплоноситель поступает в теплообменник через верхний патрубок, нагревает объем жидкости в баке и возвращается охлажденным обратно в котел отопления через нижнюю трубу подключения. Такая система позволяет постоянно поддерживать заданную температуру в месте отвода горячей воды. За циркуляцию теплоносителя отвечает встроенный в контур насос.
Забор нагретой жидкости выполняется из верхней части резервуара, холодной водой емкость пополняется через нижний патрубок. По середине бака может находится подвод системы рециркуляции. Температура нагрева отслеживается автоматически, для чего на косвенный бойлер монтируется термостат, отключающий насос при достижении заданных параметров.
На патрубок холодной воды устанавливается обратный клапан, препятствующий вытеканию жидкости при снижении давления в системе. При наличии контура обратной циркуляции прибор оснащается мембранным расширительным баком вместимостью в ⅕ от объема основного резервуара. Он будет отводить излишек горячей воды при повышении давления в контуре. Рядом с бачком монтируют воздухоотводчик для стравливания образующегося пара и предохранительный клапан.
Посмотрите подробное видео, чтобы понять, как работает система рециркуляции и зачем она нужна:
Бойлеры «бак в баке»
Некоторые производители предлагают другое конструктивное исполнение оборудования — здесь в качестве нагревательного устройства используются два резервуара разной емкости, вставленные друг в друга. По большему проходит теплоноситель температурой +90…+95°С, подогревающий воду в меньшем баке с гофрированными стенками.
Для чего нужен бойлер косвенного нагрева такого типа: эти модели предпочтительны для применения в домах с большим количеством проживающих и точек водоразбора. Благодаря большой площади теплообмена вода в приборе быстро прогревается, что позволяет прибору обеспечивать бесперебойную подачу горячего потока.
Подобная конструкция бойлера обладает следующими преимуществами:
Полезный объем, отведенный под ГВС, составляет примерно 70% от общего вместительности устройства. Дополнительный плюс оборудования — для такого косвенного бойлера не нужна установка магниевого анода, что значительно упрощает его обслуживание.
Особенности монтажа «косвенников»
Бойлеры косвенного нагрева монтируют недалеко от котла отопления, чтобы сократить потери тепла при транспортировке теплоносителя. Навесные модели крепятся на несущую стену, напольные устанавливают на ровную поверхность.
Водонагреватель подключается по следующим схемам:
Независимо от схемы подключения за насосами последовательно обязательно монтируется обратный клапан, позволяющий работать оборудованию независимо друг от друга.
Какой бойлер выбрать
Подбирая бойлер косвенного нагрева, нужно в первую очередь определиться с его емкостью. Этот параметр зависит от предполагаемого объема горячей воды, которая будет потребляться в доме. В среднем на семью из 2-3 человек расходуется 80-100 литров в сутки. По точкам водоразбора в среднем может тратиться:
Объем накопительного бака рассчитывают исходя из этих значений и потребностей проживающих людей в доме. При этом учитывают, что производительность прибора напрямую зависит от мощности котла отопления и на нагрев объема воды требуется некоторое время.
При выборе стоит обратить внимание на следующие моменты:
Особое внимание при выборе водонагревателя обратите на производителя — продукция малоизвестных компаний доступнее по цене, но недолговечна. Поэтому лучше отдать предпочтение таким проверенным европейским брендам, как Thermona, Viessmann, Buderus, Drazice и т.д. В надежности этого оборудования нет никаких сомнений — специалисты компании «Мособлгаз» давно работают с продукцией этих производителей и уверены в ее качестве.
Что такое водонагреватель косвенного нагрева
В загородных коттеджах, да и в некоторых городских сооружениях, зачастую отсутствует горячее водоснабжение. В таких условиях применяют автономные водонагреватели бойлерного типа, способные нагревать большие объемы воды до высокой температуры. Но если в доме уже есть источник тепла – централизованное отопление или автономный отопительный котел – то для поступления горячей воды стоит установить бойлер косвенного типа.
Разные формы нагревателей с косвенным типом нагрева
Устройство водонагревателя с косвенным нагревом
Свое название – «косвенный» – бойлеры такого типа получили потому, что в них не предусмотрены собственные нагревательные элементы. Они подключаются к внешней отопительной системе, получая от нее тепло для нагрева потребительской воды. Поэтому любой водонагреватель такого типа оборудован контуром подвода носителя тепла и контуром для прокачки нагреваемой воды. По форме это металлический бак цилиндрической, реже кубической формы, внутрь которого заливается холодная вода, и встроено оборудование для циркуляции теплой воды от внешнего источника отопления. Чтобы сохранить достигнутую температуру воды, на бак наносится слой теплоизоляции. Полезный объем нагреваемой воды в разных моделях находится в диапазоне 60 – 400 литров.
Косвенный водонагреватель с теплообменником в виде змеевика
В самых распространенных моделях бойлеров с косвенным нагревом воды контуром, по которому циркулирует внешний теплоноситель, является обыкновенный змеевик из стальной трубки.
Разрез водонагревателя со змеевиковым теплообменником
Конструкция косвенного водонагревателя по принципу «бак в баке»
Внутреннее устройство такого водонагревателя понятно из самого названия.
Устройство косвенного нагревателя типа «бак в баке»
Нагреваемая вода заполняет внутренний бак, который не содержит внутри себя никаких посторонних элементов – только вода и трубки ее подвода и отбора. Теплоноситель циркулирует в промежутке между стенками внешнего и внутреннего резервуаров. Такая конструкция обеспечивает большую площадь теплового контакта, поэтому нагрев воды до требуемой температуры происходит быстрее.
Расположение бойлеров
Возможно следующее расположение водонагревателей:
Настенный вариант расположения бойлера
Установка косвенного бойлера на отдельной подставке
Горизонтально расположенный бойлер
Дополнительные устройства и приборы
Для надлежащего функционирования всей системы косвенного нагрева в ней могут устанавливаться дополнительные и управляющие элементы:
Принцип работы водонагревателя косвенного нагрева
Монтаж косвенной системы нагрева не отличается сложностью, как и принцип ее работы. В простейшем варианте подключения работа системы выглядит так, как показано на схеме.
Схема действия системы косвенного нагреваа
Вода, нагретая в системе отопления, проходит через змеевиковый теплообменник (или между двумя резервуарами), где отдает тепло холодной воде, накопленной внутри бака. Охладившийся теплоноситель возвращается в контур отопления. Через некоторое время достигается тепловое равновесие, и температура воды в бойлере становится равной температуре теплоносителя.
Отопительный контур и контур водоснабжения обычно монтируются навстречу друг другу. Точка входа холодной воды располагается в самой нижней части бойлера, а забор горячей воды ведется из верхней части. В бойлерах типа «бак в баке» нагретый теплоноситель поступает в бак сверху, а охлажденный – отводится из нижней части. В водонагревателях со змеевиком штуцер для входа теплоносителя обычно находится в средней части бойлера, но выход – все равно снизу, то есть вход теплового контура расположен выше выхода. Такой принцип подключения обеспечивает максимальный КПД системы и обеспечивает высокую температуру воды, забираемой из системы. В верхней части бойлерного бака всегда находится самая горячая вода, которая и уходит на бытовые нужды. При этом на ее место поднимаются менее теплые слои, и происходит их быстрый нагрев.
Обычно работой системы управляет простейшая автоматика. Установленный в баке регулируемый термостат по достижении требуемой температуры воды перекрывает ток воды в отопительном контуре. После остывания нагрев включается вновь.
Для более полного и равномерного прогревания воды в резервуаре предусматривается контур рециркуляции, по которому циркулирует вода при отсутствии ее потребления. С началом поступления воды в точки потребления рециркуляционный контур перекрывается.
Преимущества и недостатки косвенных водонагревателей
Основным преимуществом систем такого типа считается то, что они практически не потребляют энергию на нагрев воды. Теплоноситель поступает от постороннего источника, мощности которого хватает и на обогрев помещения, и на обеспечение работы водонагревателя.
Конечно, следует сделать оговорку – при отключенной системе отопления прекращается и поступление «дармового» тепла. Приходится включать собственный электронагреватель бойлера, потребляя электроэнергию. Но в отопительный сезон или в помещениях с постоянно работающими нагревательными котлами – экономия несомненна.
Из других преимуществ можно отметить:
Имеются и недостатки. Главный из них проявляется при подключении водонагревателя к системе сезонного отопления. По окончании отопительного сезона водонагреватель перестает быть косвенным и переходит в режим прямого нагрева, используя встроенные нагреватели. Но для помещений, в которых мощные нагревательные системы работают круглогодично, этот недостаток отсутствует.
Схема и особенности подключения системы косвенного нагрева
Качественное водоснабжение возможно при использовании всех возможностей косвенного обогревателя. Монтаж системы надо вести с применением устройств, регулирующих параметры работы и предохраняющих от аварийных ситуаций.
Схема обвязки водонагревателя с рециркуляцией
Если потребление горячей воды осуществляется редко, есть смысл монтажа двухконтурной схемы, где поступление носителя тепла в бак идет отдельно от отопительного контура. Тогда вместо трехходового клапана устанавливается еще один дополнительный насос для прокачки теплоносителя в бойлер.
Примеры моделей косвенных водонагревателей
При выборе конкретной модели нужно учитывать условия, в которых ей придется работать, и под них подбирать соответствующие технические характеристики:
Малый вертикальный водонагреватель Gorenje GBK80ORLNB6
Настенный водонагреватель Gorenje GBK80ORLNB6 объемом 80 л
Средний водонагреватель BOSCH WSTB 160 C
Это чисто косвенный бойлер, в котором отсутствует внутренний нагревательный элемент.
Напольный водонагреватель BOSCH WSTB 160 C на 160 л
Большой водонагреватель Hajdu STA 400 C
В базовой комплектации – модель чисто косвенного нагрева. Но предусмотрена возможность дополнительной установки собственного нагревательного элемента.
Косвенный водонагреватель Hajdu STA 400 C объемом 400 л
Как выбрать бойлер косвенного нагрева (2019)
Бойлеры косвенного нагрева, как и прочие водонагреватели, предназначены для организации систем горячего водоснабжения. Однако долгое время они не пользовались особой популярностью, сильно уступая электрическим бойлерам и газовым колонкам.
Бойлеры косвенного нагрева дороже электрических и газовых аналогов, да и установка их связана с некоторыми сложностями. Однако рост цен на энергоносители, затянувшийся кризис и возрастающая техническая грамотность владельцев загородного жилья потихоньку увеличивают спрос к этому виду водонагревателей, ведь у них есть множество плюсов:
— Экономичность. По сравнению с электрическими бойлерами, греющийся от газового котла «косвенник» дает (в зависимости от местных тарифов на газ и электричество) экономию в 3-10 раз. Если же сравнивать с отдельным газовым бойлером или газовой колонкой, то бойлер косвенного нагрева выгоднее тем, что не требует изменения газового проекта и отдельного дымохода.
— Долговечность. У бойлеров косвенного нагрева отсутствует высокотемпературный нагревательный элемент, прогар которого является самой распространенной причиной поломки водонагревателя. Теплообменник бойлера косвенного нагрева обрастает накипью намного медленнее и это не представляет для него особой опасности.
— Использование бойлера косвенного нагрева является самым простым способом организации ГВС (Горячего ВодоСнабжения) при использовании нестандартных источников тепла – солнечных панелей, тепловых насосов и т.п.
Образец устройства системы ГВС на основе солнечного коллектора и бойлера косвенного нагрева.
— Бойлер косвенного нагрева наиболее удобен при организации системы ГВС с рециркуляцей (о них будет чуть ниже), набирающей все большую популярность в частных домах и коттеджах.
Есть у бойлеров косвенного нагрева и минусы. Кроме высокой цены и внушительных габаритов можно отметить относительно невысокую производительность, связанную с низкой температурой теплоносителя и зависимость от внешнего источника тепла. Последнее обстоятельство может вызвать некоторые затруднения летом при отоплении с помощью газового котла. Котел должен быть подготовлен для использования в паре с бойлером, иметь соответствующие настройки и возможность подключения к датчику температуры в бойлере, иначе эффективность работы системы будет снижена.
Для снижения зависимости от внешнего источника тепла, многие бойлеры комплектуются ТЭНами, позволяющими поддерживать температуру воды в бойлере при прекращении подачи горячего теплоносителя в теплообменник.
Устройство бойлеров косвенного нагрева
Теплообменников может быть больше одного – такие бойлеры позволяют использовать несколько источников тепла одновременно. К примеру, солнечных панелей может быть недостаточно для прогрева воды, тогда можно подключить ко второму теплообменнику газовый котел, «добирающий» требуемое тепло.
Кроме патрубков для теплоносителя, для горячей и поступающей холодной воды, могут быть также патрубки для рециркуляции и для установки датчика температуры.
Горячее водоснабжение с рециркуляцией
Случалось ли вам, открыв кран, ждать, когда вода «потеплеет»? Стоящая в трубах вода, разумеется, остывает, и чем водонагреватель расположен дальше от точки разбора, тем дольше приходится ждать горячей воды. При этом литры (а то и десятки литров) воды без пользы утекают в канализацию. Система ГВС с рециркуляцией полностью решает эту проблему – в ней горячая вода движется по трубам постоянно, температура её всегда остается высокой и теплая вода из крана появляется мгновенно. И именно бойлеры косвенного нагрева позволяют организовать такую систему с минимальными затратами и максимальной эффективностью.
При организации системы ГВС с рециркуляцией на основе бойлера косвенного нагрева и газового котла в отопительный период дополнительные затраты будут только на питание циркуляционного насоса. Разумеется, горячие трубы ГВС отдадут некоторое количечтво тепла в дом, но это значит, что отопительным батареям останется меньше работы. Произведенное котлом тепло, в итоге, все равно остается в доме и внедрение рециркуляции горячей воды увеличения расхода газа (чего некоторые опасаются) не вызывает.
Характеристики бойлеров косвенного нагрева
Наличие опции «рециркуляция» говорит о том, что бойлер подготовлен к использованию в системе ГВС с рециркуляцией, проще говоря, имеет патрубок для «обратки». Бойлеры без такого патрубка тоже можно использовать в системе с рециркуляцией, но это потребует усложнения обвязки (трубопровода и запорных устройств) бойлера и немного снизит эффективность системы.
Полезный объем бака является важным параметром для любого накопительного водонагревателя. Чем объем больше, тем больше членов вашей семьи смогут умыться, принять душ или ванну без повторного прогрева бойлера. Температура горячей воды в бойлере косвенного нагрева обычно ниже, чем в накопительных электронагревателях, поэтому и объем его должен быть больше.
С увеличением объема бака увеличивается и время, необходимое для его нагрева. Сколько конкретно времени потребуется – зависит от множества параметров – от объема бойлера, разницы температур нагреваемой воды, температуры теплоносителя, его расхода и т.д. Если в паспортных данных котла не приведено время нагрева, то его можно примерно вычислить по формуле.
Пример таблицы, отражающей зависимость тепловой мощности от температуры горячей воды, температуры и расхода теплоносителя. Бойлеры косвенного нагрева Buderus Logalux.
Если же такой таблицы в руководстве нет, время прогрева можно оценить только примерно – чем ниже температура теплоносителя и чем выше температура горячей воды, тем дольше будет прогреваться бойлер.
Способ нагрева определяет, каким образом греется вода в бойлере. Все бойлеры косвенного нагрева используют, как следует из названия – косвенный способ, когда нагрев производится протекающим через бойлер теплоносителем. Однако многие бойлеры снабжены также ТЭНом, осуществляющим электрический нагрев воды в бойлере. Кроме ого, большинство моделей без ТЭНа позволяют его последующую установку в специальный патрубок или в ревизионное отверстие.
ТЭН может быть полезен в следующих случаях:
— Если температура теплоносителя непостоянна, ТЭН позволяет установить и поддерживать точную температуру горячей воды в бойлере.
— Если температуры теплоносителя от основного источника тепла недостаточно для прогрева бойлера, например, при использовании солнечных панелей или теплового насоса. В этом случае ТЭН используется для «догрева» воды до нужной температуры.
— При отключении основного источника тепла на ремонт, профилактические работы или просто на лето. В этом случае ТЭН используется для прогрева всего объема воды. Но имейте в виду, что мощность ТЭНа обычно в разы меньше мощности, обеспечиваемой теплообменником, поэтому скорость прогрева при использовании одного лишь ТЭНа снизится в разы. Чтобы определить время прогрева всего бойлера, можно воспользоваться той же формулой:
где W – мощность ТЭНа. Ну и ни о какой экономии в таком режиме работы говорить, конечно, не приходится. При неработающем теплообменнике бойлер косвенного нагрева с ТЭНом превращается просто в дорогой накопительный электроводонагреватель, поэтому долгое время его так эксплуатировать не стоит.
Площадь теплообменника влияет на его тепловую мощность. Разные производители могут использовать различные значения расхода теплоносителя, температур теплоносителя и горячей воды при подсчете тепловой мощности. Поэтому этот параметр может оказаться полезен при сравнении двух моделей с примерно одинаковым значением тепловой мощности. В одинаковых условиях модель с большей площадью теплообменника обеспечит большую мощность.
Максимальная температура нагрева определяет температуру горячей воды, при которой не происходит повреждения внутреннего покрытия бака. Сама температура нагрева зависит исключительно от температуры теплоносителя. Не рекомендуется греть бойлер теплоносителем с температурой большей, чем максимальная температура нагрева.
Покрытие внутреннего бака необходимо для его защиты от коррозии. Лучше всего защищены от неё баки из нержавеющей стали, но они и стоят дороже остальных. Слабое место таких баков – сварной шов, который часто выполняется металлом, подверженным коррозии.
Баки с эмалевым покрытием и покрытием из биостеклофарфора (стеклокерамикой, являеюшейся разновидностью эмали) уступают «нержавейке» в устойчивости к механическим повреждениям – малейшая деформация бака приводит к появлению трещин в покрытии и, как следствие, быстрому появлению очагов коррозии. Поэтому при покупке бойлера с эмалированным баком надо тщательно осматривать корпус на отсутствие вмятин и впоследствии беречь бойлер от ударов.
Кроме того, качество покрытия может быть разным, и эмали разных моделей могут сильно отличаться по прочности и долговечности.
Многие производители для дополнительной защиты бака от коррозии устанавливают в него магниевый анод. Магний взаимодействует с кислородом воды, защищая металл бака от его воздействия. Магниевый анод защитит бак даже при повреждении покрытия, но он требует периодической замены – раза в 1-2 года.
При подборе бойлера обратите внимание на максимальное допустимое давление горячей воды и давление теплоносителя. Допустимое давление горячей воды должно быть с некоторым (1,5. 2 кратным) запасом выше максимального давления в магистрали холодной воды. Если в системе ХВС часты гидроудары, рекомендуется поставить на входе в бойлер редуктор давления.
А допустимое давление теплоносителя должно соответствовать параметрам источника тепла. Ни в коем случае значение этого параметра не должно быть ниже уставки (заданного значения давления, при котором происходит срабатывание клапана) предохранительного клапана котла – это может привести к разрыву бойлера.
Варианты выбора бойлеров косвенного нагрева
Для обеспечения горячей водой семьи в 2-3 человека, выбирайте среди бойлеров с полезным объемом 80 – 150 л.
Если вы хотите, чтобы вода в кране была горячей сразу после того, как вы его открыли – вам нужна система ГВС с рециркуляцией и бойлер косвенного нагрева с соответствующей опцией.
Наличие ТЭНа в бойлере косвенного нагрева гарантирует наличие горячей воды, даже если основной источник тепла по каким-то причинам будет отключен или окажется неспособен нагреть воду до нужной температуры.
Бойлер с магниевым анодом проработает дольше за счет дополнительной защиты от коррозии – только не забывайте его периодически менять.